开题报告（定稿）(刘佳伦）.pdf

学生姓名 学生姓名 刘佳伦 学学 号 号 3501100311 所在学院 所在学院 能 源 学 院 专专 业 业 热能与动力工程 设计设计 论文论文 题目 题目 10kg h 柜式除湿机设计 指导教师指导教师 金苏敏 2014 年 2 月 26 日 第 1 页 开题报告填写要求 1 开题报告 含 文献综述 作为毕业设计 论文 答辩委 员会对学生答辩资格审查的依据材料之一 此报告应在指导教师 指导下 由学生在毕业设计 论文 工作前期内完成 经指导教 师签署意见及所在专业审查后生效 2 开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一 设计的电子文档标准格式 可从教务处网页上下载 打印 禁止 打印在其它纸上后剪贴 完成后应及时交给指导教师签署意见 3 文献综述 应按论文的格式成文 并直接书写 或打印 在本开题报告第一栏目内 学生写文献综述的参考文献应不少于 15 篇 不包括辞典 手册 4 有关年月日等日期的填写 应当按照国标 GB T 7408 94 数据元和交换格式 信息交换 日期和时间表示法 规定的要 求 一律用阿拉伯数字书写 如 2004 年 4 月 26 日 或 2004 04 26 第 2 页 毕毕 业业 设设 计 论计 论 文 开文 开 题题 报报 告告 1 结合毕业设计 论文 课题情况 根据所查阅的文献资料 每人撰写 2000 字左右的文献综述 文文 献献 综综 述述 1 柜式柜式除湿机的应用与发展除湿机的应用与发展 在生产和生活环境中 空气的相对湿度具有举足轻重的影响 对湿度的控制和调节 是关系到工农业生产工艺流程 物质储存保管的重要问题 1 相对湿度过高 机器设备 和钢铁产品易于腐蚀 食品易于腐烂 将会给生产 生活及物资储存造成巨大损失 因 此 随着工艺水平及要求的提高 空气除湿等环境控制技术的发展显得尤为重要 2 空气除湿一般以冷却除湿为主 冷却除湿以其在一般条件下除湿效果好性能稳定且除湿 效率高等优点得到了广泛的应用 3 冷却除湿机具有除湿效果好 房间相对湿度下降快 运行费用低 不要求热源 也可不需要冷却水 操作方便 使用灵活等优点 被广泛应 用于国防工程 人防工程 各类仓库 图书馆 档案馆 地下工程 电子工业 精密机 械加工 医药 食品 农业种子储藏及各工矿企业车间等场所 4 除湿机近年发展非常迅速 可以预计未来几年除湿机在中国家庭中的普及会同家用 空调的普及 5 冷冻除湿机是一种用于进行空气温湿度调节的空调设备 它是利用制冷 系统中的蒸发器蒸发吸热的特点 吸收湿空气中的热量 使湿空气中水气结露而析出水 分 从而达到除湿的目的 6 整个系统的除湿能力取决于蒸发器的传热效果 传热面 积和制冷压缩机的功率 7 从在农业上的运用来看 除湿机也已其独到的优势得到很好的发展 特别在农产品 干燥领域 8 比较传统的烘干机 热泵除湿机有许多优点 包括由于高性能系数提高了 能源效率 由于它不依赖于环境空气条件和更容易控制干燥条件从而使其为一个更好质 量的产品 此外 热泵除湿机相对于太阳能干燥有在外界天气条件独立运作的能力 9 2 调温除湿机的工作原理和结构特点调温除湿机的工作原理和结构特点 2 1调温除湿机的工作原理调温除湿机的工作原理 第 3 页 柜式除湿机一般采用调温除湿法 冷冻除湿的方法是在制冷系统中使蒸发器的表面 温度低于露点温度 湿空气经过蒸发器就会冷凝为水析出 而使空气得到干燥 调温除 湿机有两个冷凝器 一个水冷冷凝器 一个风冷冷凝器 10 12 通过阀门1 2 3 4的 不同开 闭组合 机器可实现三种不同的运行模式 得到不同的送风温度 以适应不同 余热余温的工作环境 其调温除湿过程是关闭阀门1 开阀门2 3 调节阀门4 制冷剂 先经水冷冷凝器部分冷凝再经风冷冷凝器冷凝 通过调水阀4的开度 调节冷却水量 从而调节冷凝热在水冷冷凝器和风冷冷凝器之间的分配比例 进而达到调节出风温度的 目的 股此种工况可适用不同余热量的场合 其空气处理过程为0 A C C点为可调 节点 介于A B之间 调温除湿机的工作原理见图2 1 1所示 调温除湿机的空气处理 过程见图2 1 2所示 13 图2 1 1 调温除湿机工作原理图 第 4 页 图2 1 2 调温除湿机空气处理过程 调温除湿机循环可分为两个部分 1 制冷循环部分 这与制冷机的工作原理基本相同 压缩机吸入来自蒸发器的低温低压的制冷剂 压 缩后形成高温高压气体 在风机的作用下进行热交换 被冷却的高温 高压液体 经干 燥过滤器 毛细管节流变成低温 低压液体进人蒸发器 蒸发吸热后成为低温 低压气 体回到压缩机 如此循环往复将潮湿的水分凝聚出来 14 15 2 空气循环部分 空气去湿循环部分由进风口 出风口 离心风机 风道组成 湿空气在风机的吸 引下与蒸发器表面接触进行热交换 由于蒸发器表面温度较低 经过滤的湿空气被冷却 去湿 水分就冷凝聚下来 冷却去湿后的空气 经冷凝器加热后 再由离心风机送出机 外 室内空气这样不断地循环而达到去湿的目的 16 2 2调温调温除湿机的结构特点除湿机的结构特点 柜式除湿机与空调机类似 它主要由制冷压缩机 直接蒸发空气冷却器 蒸发器 冷凝器 膨胀阀 通风机等组成 17 主要结构如图所示 第 5 页 图 2 2 1 除湿机结构图 3 节能型冷却除湿机节能型冷却除湿机 对于传统型冷却除湿机而言湿空气被直接送入到蒸发器进行冷却待温度降至露点 温度时析出冷凝水然后经再热送入室内如此则造成了能源的浪费 18 20 为了解决这一问 题该节能型冷却除湿机在蒸发器和冷凝器之间增加了一个换热器用以对进入蒸发器之 前的湿空气进行预冷和对经处理后的干空气进行加热其原理图如图3 1所示 湿空气被 风机从左上方入口吸入 首先在换热器中与从蒸发器出来的低温干空气进行热交换 然 后再前行至蒸发器进行再度降温达到露点温度以下之后将冷凝水析出 21 湿空气进入除 湿机后先与被处理过的低温干空气进行热交换温度降低后再进入蒸发器进一步被降温 除湿 如此便减少了蒸发器的负荷使得在输入相同能量时的除湿能力增大 且经处理后 的干空气温度升高 减少了再热的耗能从而达到了节能的目的 22 23 通过理论分析和实 验验证表明此方法可节能20 40 因此具有一定的推广应用价值 24 第 6 页 图3 1 4 通风量调节控制装置设计通风量调节控制装置设计 在蒸发器和冷凝器之间设计一个挡板机构 挡板由A B C三块组成并作为整体通 过曲柄机构 减速机及电动机可控制其上下移动 25 在蒸发器和冷凝器通道之间设计两 个通风口NK1 NK2 简称内通风口 并在其外部上下各设计一个通风口WK1 WK2 简称外通风口 内通风口的风来自于需处理的湿空气 外通风口的风来自于已处理的 干空气 四个通风口与挡板的对应关系如图4 1所示 26 当挡板移动到最高点时 内通 风口全部被打开 外通风口完全被关闭 此时 通过冷凝器的风量全部来自于湿空气入 口的风量 当挡板移动到最低点时 内通风口完全被关闭 外通风口被全部打开 此时 通过冷凝器的风量全部来自于上下两个外通风口的干空气 当挡板移动到其他位置时 通过冷凝器的风量则由内外两个通风口风量之和组成 内外通风口开闭的大小则由挡板 的具体位置确定 27 29 对于确定的风机来说 由于内外四个通风口的大小相等 因此 无论挡板处于何位置冷凝器得到的风量是不变的 通过调整挡板的位置一方面控制了通 过蒸发器的湿空气的流量 使除湿效率达到最佳状态 同时 也为冷凝器散热提供了所 需通风量 从而保证了制冷系统的正常工作 30 第 7 页 图4 1 装置示意图 参考文献 参考文献 1 黄剑云 冷冻除湿机设计探讨 J 机电工程技术 2002 31 7 66 68 2 熊焱元 刘顺波 刘浩 变频除湿机性能研究 J 制冷与空调 2009 23 6 98 101 3 李丽芬 陈旭 单元式空调冷却除湿技术分析 J 制冷与空调 2011 11 4 14 18 4 赵玉辉 朱丽娜 关于除湿设备设计工作原理运用分析 N 科技信息 2012 4 5 李孔清 舒乐华 程莹莹 家用除湿机风道优化设计 J 噪声与振动控制 2012 32 2 155 158 6 林 来 豫 旁 宪 卿 赵 永 顺 连 九 勇 易 新 文 无 级 调 载 除 湿 机 研 制 J 暖 通 空 调 2006 36 2 51 55 7 陈 军 石 琳 张 金 龙 张 壁 光 高 温 除 湿 干 燥 机 的 试 验 研 究 J 工 程 物 理 学 报 2006 27 3 376 378 8 何建国 刘贵珊 张海红 詹志彪 韩小珍 节能型冷却除湿机的研制 J 农业科学院 2006 27 1 25 27 9 Chua K J Chou S K Ho J C Hawlader M N A 2002 Heat pump drying Recent developments and future trends Drying Technology 20 8 1579 1610 10 邵双全 石文星 李先庭 涂建红 低温除湿调温热泵机组技术现状分析 J 制冷与空调 2003 3 6 15 19 11 何建国 刘贵珊 张海红 詹志彪 韩小珍 节能型冷却除湿机的研制 J 农业科学研究 2006 27 1 25 27 12 姚家丰 空调机与除湿机的控湿功能对比 J 四川档案 1998 3 4 8 9 13 王新宇 浅谈并联型热泵调温除湿机组原理与应用 N 科技创新导报 2008 17 6 12 第 8 页 14 戴晋同 陈和立 刘曦 张华谷 热泵自然干燥 J 化学工程与装备 2011 6 7 157 160 15 张景卫 欧阳惕 节能除湿型热泵空调机的性能研究 J 制冷 2010 29 4 1 7 16 冯瑞华 除湿机工作原理及故障诊治 J 家电检修技术 1998 7 4 30 31 17 陆紫生 费千 冷却除湿机的最佳设计参数及实例分析 J 制冷 2003 22 4 49 52 18 张燕 金梧风 陈华 冷却除湿改进技术研究 J 绿色科技 2012 19 9 242 244 19 吴茂杰 刘凤田 田维 关于调温除湿机调温盲区的研究 J 建筑热能通风空调 2001 4 12 14 20 吴茂杰 朱志平 除湿机调温盲区研究的意义 J 建筑热能通风空调 2003 8 2 19 20 21 王 伟 金 苏 敏 陈 建 中 武 文 彬 空 气 源 热 泵 热 水 器 双 级 压 缩 循 环 研 究 J 暖 通 空 调 2006 36 9 58 61 22 Shipra Tiwari Ramasamy Ravi Suvendu Bhattacharya Dehumidifier Assisted Drying of a Model Fruit Puip Based Gel and Sensory Attributes J Journal of Food Science 2012 77 7 263 273 23 程其林 调温除湿机调温盲区成因及解决方案分析 J 供热制冷 2009 5 1 58 60 24 Minea V 2010 Improvements of high temperature drying heat pumps international journal of refrigeration 33 180 195 25 张海红 何建国 韩小珍 詹志彪 刘贵珊 冷却除湿机通风量调节控制装置研究 J 宁夏工程技 术 2006 5 1 30 35 26 Xiu Wei Li Xiao Song Zhang Rong Quan Cao Shuo Quan Progress in selecting desiccant and dehumidifier for liquid desiccant cooling system J Energy and Buildings 2012 49 410 418 27 Nesreen Ghaddar Kamel Ghali Antoine Najm Use of desiccant dehumidification to improve energy utilization in air conditioning systems in Beirut J INTERNATIONAL JOURNAL OF ENERGY RESEARCH 2003 27 1317 1338 28 陆紫生 费千 冷却除湿机的最佳设计参数及实例的分析 J 制冷 2003 22 4 49 52 29 吴瑾 张建珍 调温型除湿机的双冷凝器连接模式的分析 J 制冷与空调 2007 7 4 84 87 30 朱培根 王建勋 朱志平 周永红 热管在调温除湿机中的应用研究 J 暖通空调 2006 36 2 56 59 第 9 页 毕毕 业业 设设 计 论计 论 文 开文 开 题题 报报 告告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段 途径 1 课题内容课题内容 本毕业设计课题结合产品开发 要求学生有一定的工程能力 本课题选题合理 工作量饱满 机械制图要求比较高 学生通过本课题的设计可以综合大学 4 年所学知识的运用能力 特别是工程热力 学 传热学 流体力学 制冷技术及相关专业课程的知识应用 同时有要有一定创新 能力 本毕业设计资料比较欠缺 所设计要求学生进行设计计算 总装图和零部件图 纸的设计 通过本毕业课题的设计有利于学生工作尽快适应工作岗位的要求设计 2 主要设计参数主要设计参数 干球温度 27 额定风量 按相关产品确定 湿球温度 21 2 除湿量 10kg h 制冷剂 R22 3 主要设计内容主要设计内容 冷冻除湿机的设计主要是单级压缩制冷循环中蒸发器和冷凝器的设计 1 查阅资料 要求查阅相关资料 中文文献 25 篇以上 英文文献 5 篇以上 了解 冷除湿机工作原理 写文献综述 并作开题报告 2 环境工况及需求分析 3 制冷循环热力计算 4 蒸发器 冷凝器的设计计算 5 图纸设计 4 研究手段 研究手段 冷冻式除湿机的设计主要是单级压缩制冷循环中蒸发器和冷凝器的设计 根据原始 数据以及相关产品参数可以确定湿空气出风状态以及选取风量 再根据计算的蒸发器热 负荷选择压缩机 相关公司的压缩机工作性质